道路工程PVC給水管的布置方法
PVC給水管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的高速公路理論分析
給水管網(wǎng)規(guī)劃、定線是PVC管道設(shè)計(jì)的初始階段,其布置的合理與否直接關(guān)系到供水運(yùn)行的合理與否及水泵揚(yáng)程的設(shè)置。在管網(wǎng)規(guī)劃和布置中存在的主要問(wèn)題是,當(dāng)城市的發(fā)展重心、方向、城市規(guī)劃,或供水規(guī)模發(fā)生變化時(shí),按常規(guī)方法所設(shè)計(jì)的管網(wǎng),由于無(wú)法解決優(yōu)化及對(duì)條件變化適應(yīng)性的矛盾,使設(shè)計(jì)、管理及施工部門常常處于被動(dòng)的“修補(bǔ)”地位,從而出現(xiàn)道路的多次“開(kāi)膛破肚”,造成大量的破壞和人工及資源的浪費(fèi)。出現(xiàn)這一現(xiàn)象的根本原因,在于設(shè)計(jì)人員自始止終的下意識(shí)里就存在對(duì)管網(wǎng)系統(tǒng)“修修補(bǔ)補(bǔ)”的固有設(shè)計(jì)思路,沒(méi)有從宏觀及方法上加以拓展。
我們都知道,高速內(nèi)環(huán)或外環(huán)道路,可以大幅度地提高一個(gè)城市的交通運(yùn)輸能力,其/效益比是相當(dāng)高的。高速環(huán)線之所以能夠提高運(yùn)輸能力,主要原因是提高了車速?;谶@一思路,我們提出給水管網(wǎng)設(shè)計(jì)的高速公路理論,反映到管網(wǎng)的規(guī)劃及定線上,可以從以下幾個(gè)方面加以考慮:
1)對(duì)中小型城市,選擇一條縱向上可布置雙管的“主干線”或形成“內(nèi)環(huán)線”,如果是主干線,則盡量使干線到左右兩側(cè)邊緣的距離相近;如果是內(nèi)環(huán)線,則使環(huán)線到外側(cè)邊緣的距離與到環(huán)中心的距離相近。對(duì)大型城市,可以考慮建立雙環(huán)線或“中”字線。
2)在環(huán)線上,使環(huán)線只與干PVC管材相連,不與支管相連,這樣在水力上可以減小局部水頭損失的影響,在技術(shù)上可以避免大口徑管線與小口徑管線的連接,節(jié)省。在環(huán)線上之所以要盡量避免局部水頭損失,其原因在于,環(huán)線的管徑比較大,流速也大,按照hf=ξV2/2g,ξ=(0.1~1.5)+(0.03~0.49) [3] ,如果取ξ=1.0, v=2.0,則hf=0.2米,也就是說(shuō),每接一條管子,則存在0.2米的水頭損失,這樣對(duì)下游的影響較大。
3)水流從環(huán)線上下來(lái)后,通過(guò)支管連接到用戶,這時(shí)可使這些支管盡量縮小,滿足小水壓的要求即可。其原因是,城市供水的快速增長(zhǎng)主要來(lái)自于城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大和新增工業(yè)、企業(yè)的發(fā)展,而在市區(qū)內(nèi),由于人口和工業(yè)布局的相對(duì)穩(wěn)定,用水量的變化比較小。
通過(guò)高速公路理論進(jìn)行管網(wǎng)布置的特點(diǎn)是,在環(huán)線建設(shè)時(shí),盡量考慮到遠(yuǎn)期用水量的增長(zhǎng),使之滿足遠(yuǎn)期的供水要求,而無(wú)需考慮遠(yuǎn)期供水的方向,從而避免由于供水重心的變化而造成的管網(wǎng)的大變動(dòng),使管網(wǎng)的適應(yīng)范圍更廣。通過(guò)算例證明,應(yīng)用高速公路理論所設(shè)計(jì)的管網(wǎng),其同采用常規(guī)布置并進(jìn)行管網(wǎng)優(yōu)化的方法相近。
2、 給水管網(wǎng)多工況優(yōu)化計(jì)算
所謂多工況優(yōu)化計(jì)算,就是在優(yōu)化過(guò)程中,同時(shí)考慮到大用水時(shí)、事故時(shí)、消防時(shí)、大轉(zhuǎn)輸時(shí)等各種可能出現(xiàn)的供水工況,使所設(shè)計(jì)的管網(wǎng)系統(tǒng)同時(shí)滿足多種工況的供水要求。